壁挂说明书.docx
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壁挂说明书
智能高频开关壁挂电源
技术手册
1、概述
2、系统功能特点
3、系统技术指标
4、系统型号定义及配置
5、系统电气原理图
6、系统结构及安装
7、PM07监控模块
8、HG22002整流模块
9、GL220/110降压单元
10、系统配电及电气安装
11、电池箱结构及安装
附录：
通讯协议
1.概述
壁挂电源是我公司专为小容量系统而设计；适合小型开关站、小型用户变电站、系统采用一体化设计思想，由整流模块、监控模块、降压单元、配电单元和电池安装箱构成；具有体积小、结构简单、独立构成系统等特点；监控模块采用LCD汉字菜单显示，对系统监控和电池自动化管理功能完善，具有与自动化系统连接四遥接口，提供RS232和RS485两种通讯接口选择，提供RTU、CDT、MODBUS三种通讯规约选择。
2.系统功能特点
●适合构成38AH/220V、65AH/110V以下的系统。
●模块、监控单元和降压单元均采用带电插拔结构，安装、维护方便。
●可安装3个2.0A/220V、4.0A/110V自然冷模块。
●降压单元具有自动硅链降压功能，最大电流2A,冲击电流30A/0.5S。
●监控器采用LCD显示，汉字菜单，按键操作，可实现系统参数设置、系统工作参数显示、系统故障指示和系统校准。
●监控器具有对电池自动管理的功能。
●提供RS232和RS485两种通讯接口选择，提供RTU、CDT、MODBUS三种通讯规约选择,可与电站自动化系统连接。
●监控器实现电池电压、控母电压，控母电流、电池充放电电流、模块状态检测。
●配电单元提供2路交流输入（可选择一路PT供电）、3路馈电输出。
●PT供电时系统自动限制输出功率。
3.系统技术指标
交流输入电压：
220V±20%
PT供电电压：
100V±10%
电网频率：
50Hz±10%
功率因数：
≥0.85
输出电压范围：
90V-140V连续可调（对于110V系统）
180V-280V连续可调（对于220V系统）
输出限流：
0.2A-2.5A（单模块）
稳压精度：
≤±0.5%
稳流精度：
≤±0.5%
纹波系数：
≤±0.1%
均流度：
≤5%
效率：
≥93%
输出过压保护：
280V±2V（220V）,140V±2V（110V）
绝缘电阻：
≥10M
绝缘强度：
输出对地、输入对地、输入对输出施加2KVAC，时间1min无飞弧无闪络。
相对湿度:
≤90%
环境温度:
-5℃～45℃
可闻噪音:
≤55Db
外形尺寸：
680X560X265（高X宽X深）
4.系统型号定义及配置
4.1.系统型号定义
P：
有PT输入，N：
无PT输入
G：
有降压单元，N：
无降压单元
1-3：
模块数
A：
110V模块，B：
220V模块，C：
48V模块
直流电源
GZDW–A3GP
4.2.系统配置说明
系统采用模块化结构，可根据用户要求灵活配置，输出电压有3种规格：
220V,110V,48V；降压单元有2种规格：
110V和220V；可输入2路交流自动切换，其中第2路交流可使用PT100V供电，PT供电时自动限制输出功率，确保PT工作正常。
以220V系统说明型号定义：
型号
模块数
降压单元
PT供电
B1GP
1
有
有
B1NP
1
无
有
B1NN
1
无
无
B2GP
2
有
有
B2NP
2
无
有
B2NN
2
无
无
B3GP
3
有
有
B3NP
3
无
有
B3NN
3
无
无
5.系统电气原理图
系统结构及安装
5.1.系统外形尺寸
5.2.系统安装
1．壁挂式电源柜的外形尺寸为:
680X560X265（高X宽X深）,机柜门采用下开结构。
安装人员应依工程设计图，在确保便于维护和足够的行人通道等前提下，合理规划安装高度。
壁挂式安装位置示意图
2．确定挂架安装孔位
如图确定挂架孔位，用记号笔划出安装孔位置，再用冲击钻钻孔。
3．开预留孔
挂架上固定孔径为Φ9mm，采用的膨胀螺杆规格为Φ8X80mm，所以钻头应选用Φ8，冲孔深应达到60mm。
另外，孔位要与墙垂直且防止偏心。
PM07监控单元
5.3.PM07监控单元功能:
a）采用12864LCD显示，按键操作，实现友好人机界面，工作参数、故障状态一目了然。
b）测量功能：
电池电压、控母电压、电池电流、控母电流、模块故障状态、交流故障、绝缘故障。
c）控制功能：
均浮充控制、均充电压、浮充电压、电池限流连续可调。
d）自动管理功能：
电池自动管理，如均浮充自动转换、定期均充、均充限时等。
e）接口功能：
通过RS232、RS485接口实现与自动化接口。
5.4.PM07监控单元基本原理
PM07监控单元采用单片机控制、通过A/D采样采集系统工作参数、通过D/A输
出控制模块输出电压、输出限流；通过汉字显示LCD显示工作参数、系统故障及设置参数；通过按键操作可设置系统工作参数、校准输出电压、显示电压；工作参数和校准参数停电不丢失。
监控单元基本原理框图如下：
PM07监控单元原理框图
C
P
U
WDT
EEPROM
LCD显示
按键操作
声光告警
RS232
RS485
故障输入、输出
A/D
D/A
5.5.PM07监控单元面板及接口说明
监控面板结构：
接口定义：
采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：
GNDE
GNDE
导向孔
监控单元接口说明
BAT+
BAT+
KM+
KM+
MX-
MX-
VADJ
IADJ
BATI-
KMI-
BATI+
KMI+
GNDA
+12V
ERR1
ERR3
ACERR
VDD
GNDD
232RX
485A
GNDA
+12V
ERR2
ERROUT
JYERR
VDD
GNDD
232TX
485B
PM07监控单元接口说明：
1）485A、485B为监控单元RS485通讯接口；
2）232RX、232TX为监控单RS232通讯接口；
3）GND为通讯、数字信号地线；
4）VDD为+5V电源；
5）ACERR为交流故障输入，+5V高电平有效；
6）JYERR为绝缘故障输入，0V低电平有效；
7）ERROUT为系统故障输出，控制信号继电器输出。
8）ERR1–ERR3为模块故障输入，+5V高电平有效。
9）KMI+、KMI-为控母输出电流测量输入；
10）BATI+、BATI-为电池充放电电流测量输入；
11）MX-为输入、输出公共母线负端；
12）KM+为输出控制母线正；
13）BAT+为电池正输入；
14）GNDE为接大地。
*出厂设定为RS232通讯方式、采用RS485通讯方式需要打开监控单元盖板、将JP1跳接到RS485上。
5.6.显示界面：
a）
合母：
***.*V均
控母：
***.*V充
电池：
-**.*A
控母：
**.*A
参数显示：
显示电源基本工作参数包括合母电压、控母电压、控母电流、电池电流、充电方式、系统状态
故障信息
故障信息显示
返回◆
系统控制
系统设置
测量校准
b）菜单显示：
选择参数菜单
充电：
均充◆
浮充：
***.*V
均充：
***.*V
保存◆
c）控制参数：
控制充电方式、均充电压、
浮充电压
限流：
**.*A◆电
转换：
**.*A池
定时：
**天
限时：
**时
d）参数设置：
设置电池管理参数
过压：
***V◆合
欠压：
***V母
过压：
***V控
欠压：
***V母
设置合母电压报警线
设置控母电压报警线
PT供电：
无◆
模块1：
有
模块2：
有
模块3：
有
设置PT供电及模块的有无
地址：
**◆
速率：
2400
协议：
CDT
保存
设置对外通讯地址、通讯速率及通讯协议
合母：
***.*V◆
控母：
***.*V
电池：
***.*A
控母：
***.*A
e）参数校准：
测量电压校准
测量电流校准
保存◆
5.7.操作流程：
SET
基本信息
故障信息
设置
校准
设置修改
系统校准
保存
控制
↑↓
↑↓
SET
↑↓
SET
SET
SET
控制修改
保存
不保存
↑↓+-
5.8.操作说明：
5.8.1.工作参数查询说明：
正常工作情况下监控循环显示基本工作参数，也可按“↑↓”键切换基本工作参数显示页和故障信息页。
5.8.2.控制操作说明：
●浮充电压设置：
光标移到“浮充”项，按“+、-”键改变浮充电压值；浮充电压在系统选择为“浮充”时作为模块的输出电压；浮充电压不能大于合母过压值，不能小于合母的欠压值。
●均充电压设置：
光标移到“均充”项，按“+、-”键改变均充电压值；均充电压在模块选择为“均充”时作为模块的输出电压；均充电压不能大于合母过压值，不能小于合母的欠压值。
●保存返回：
光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行控制参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
●不保存返回：
光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时控制参数修改无效，监控返回原有控制参数运行。
5.8.3.参数设置说明：
●电池充电限流值设置：
光标移到“限流”项，按“+、-”键改变电池充电限流值，电池充电限流值限定电池最大充电电流，一般设置为0.1C10，不大于0.15C10。
●电池均浮充转换电流值设置：
光标移到“转换”项，按“+、-”键改变电池均浮充转换电流值，电池均充充电电流小于此值后再充电3小时转为浮充电。
电池均浮充转换电流值一般设置为0.02C10,—0.05C10。
●定时均充时间设置：
光标移到“定时”项，按“+、-”键改变定时均充时间值，电池长期处于浮充电状态，电池容量会下降，需要进行维护性均充；定时均充时间设定此时间间隔，一般为30–60天。
●均充限时设置：
光标移到“限时”项，按“+、-”键改变均充限时值，此参数限制最长均充时间，保障电池安全，均充限时一般为15–20小时。
●合母过压设置：
光标移到“合母过压”项，按“+、-”键改变合母过压值；合母过压作为合母输出电压过压报警门限；合母过压值220V系统不能大于320V、110V系统不能大于160V。
●合母欠压设置：
光标移到“合母欠压”项，按“+、-”键改变合母欠压值；合母欠压作为合母输出电压欠压报警门限；合母欠压值220V系统不能小于180V、110V系统不能小于90V。
●控母过压设置：
光标移到“控母过压”项，按“+、-”键改变控母过压值；控母过压作为控母输出电压过压报警门限；控母过压值220V系统不能大于242V、110V系统不能大于121V。
●控母欠压设置：
光标移到“控母欠压”项，按“+、-”键改变控母欠压值；控母欠压作为控母输出电压欠压报警门限；控母欠压值220V系统不能小于198V、110V系统不能小于99V。
●PT供电：
光标移到“PT供电”项，按“+、-”键改变PT供电的有、无状态。
●模块的有、无：
光标移到相应模块序号位置，按“+、-”键改变模块有、无状态。
●通讯地址设置：
光标移到“地址”项，按“+、-”键改变通讯地址；通讯地址为监控和上位机通讯的地址，设置范围为01--99
●通讯速率设置：
光标移到“速率”项，按“+、-”键改变通讯速率；通讯速率为监控和上位机通讯的速率，有1200、2400、9600三种选择。
●通讯协议的设置：
光标移到“协议”项，按“+、-”键改变通讯协议；通讯协议为监控和上位机通讯的协议，有RTU、CDT、MODBUS三中选择。
●保存返回：
光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行设置参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
●不保存返回：
光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时设置参数修改无效，监控按原有设置参数运行。
5.8.4.参数校准说明：
●合母电压测量校准：
光标移动到“合母电压校准”项，测量实际输出电压，按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
●控母电压测量校准：
光标移动到“控母电压校准”项，测量实际输出电压，按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
●电池电流校准：
光标移动到“电池电流校准”项，测量实际输出电流（要求电流大于5A），按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
●控母电流校准：
光标移动到“控母电流校准”项，测量实际输出电流（要求电流大于5A），按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
●保存返回：
光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行设置参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
●不保存返回：
光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时校准修改无效，返回原有校准参数运行。
6.HG22002（HG11004）整流模块
6.1.HG22002（HG11004）工作原理及特点
整流模块的原理框图如下图所示。
交流输入首先经EMI滤波。
该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。
交流经整流后转换成高压直流电，经PWM电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。
模块控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护，提供“四遥”接口。
采用高频软开关技术，模块转换效率大大提高，最高可达93%。
直流
220V
交流
EMI
全桥
整流
DC/DC
变换器
平滑
滤波
保护
输出
采样
反馈
主控器
过温保护
监控接口
过压过流及短路保护
HG22002（HG11004）整流模块的原理框图
6.2.HG22002（HG11004）主要技术指标
●交流输入
交流输入额定电压：
220V，50HZ。
电压变化范围：
176V-264V。
频率变化范围：
50HZ±10%。
●直流输出
输出额定值：
2A/230V（YN1B02）
4A/115V（YN1A04）
电压调节范围：
180V-270V（YN1B02）
90V-135V（YN1A04）
输出限流范围：
20%-110%×额定电流
稳压精度：
≤0.5%
稳流精度：
≤0.5%
纹波系数：
≤0.1%
转换效率：
≥93%（满负荷输出）
动态响应：
在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200цS，超调≤±5%
可闻噪声：
≤65db
工作环境温度：
-5℃--45℃
●绝缘
绝缘电阻：
直流部分、交流部分与地之间相互施加500V/50HZ的交流电压，绝缘电阻>2MΩ。
绝缘强度：
交流部分、直流部分和机壳间施加50HZ的2KV的交流电压，一分钟无击穿，无闪络。
●模块四遥功能：
遥控：
均浮充。
遥调：
输出电压、输出限流均连续可调。
遥信：
工作状态。
●结构外型：
模块尺寸：
95（宽）×220（高）×240（深）
模块重量：
3.5KG
6.3.HG22002（HG11004）面板接口说明
整流模块的面板如下图：
把手
故障
指示灯
工作
指示灯
HG22002（HG11004）模块的前面板
整流模块接口定义：
采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：
BAT+
BAT+
MX-
MX-
导向孔
HG22002.HG11004整流模块接口图
GNDA
GNDA
JL1
JL2
VADJ
IADJ
JL1
JL2
VADJ
IADJ
GNDD
ERR
GNDE
GNDE
ACN
ACN
ACL
ACL
HG22002（HG11004）整流模块接口说明：
1）BAT+为模块输出正（接电池）；
2）MX-为模块输出负；
3）GNDA为监控测量、控制地；
4）JL1、JL2为模块并机均流线；
5）VADJ模块输出电压控制输入端；
6）IADJ为模块限流控制输入端；
7）GNDD为模块故障输出地线；
8）ERR为模块故障输出端；
9）GNDE为大地接入端；
10）ACL为交流输入火线进线；
11）ACN为交流输入零线进线；
6.4.HG22002（HG11004）功能说明
A.保护功能
●输出过压保护
输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类情况发生，我公司的高频模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；过压保护点设为280V±2V（HG22002）或者140V±2V（HG11004）
●输出限流保护
每个模块的输出功率受到限制，输出电流不能无限增大，因此每个模块输出电流最大限制为额定输出电流的1.1倍，如果超负荷，模块自动调低输出电压以保护模块。
●短路保护
整流模块输出特性如下图，输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零，限制短路电流在限流点之下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。
模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。
负载增大
I
整流模块输出特性
V
输出短路
●模块并联保护：
每个模块内部均有并联保护电路，绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它正常模块工作。
模块并机输出示意图如下图所示。
模块并机输出示意图
整流模块N
···
+
-
并联保护电路
整流模块2
并联保护电路
整流模块1
并联保护电路
●过温保护
过温保护主要是保护大功率变流器件，这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值，正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在一些特殊环境下，如环境温度过高、风机停转等情况下，模块检测散热器温度超过75℃时自动关机保护，温度降低到65℃时模块自动启动。
●过流保护
过流保护主要保护大功率变流器件，在变流的每一个周期，如果通过电流超过器件承受电流，关闭功率器件，达到保护功率器件的目的。
过流保护可自动恢复。
B.设置功能
●电压调节功能
在模块的后面有输出电压调节电位器，在无模块监控时可调节此电位器改变输出电压。
在有模块监控时，输出电压由监控系统设定，电位器调节无效，电压调节方法参阅第6章。
●无级限流
通过监控系统可在30%-110%额定电流内任意设置限流点。
●遥控功能
可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换。
6.5.HG22002（HG11004）技术特色
✧带电插拔技术
我公司通过长期研究，解决了大电流连接及带电连接的器件保护等问题。
整流模块设计成可带电插拔，使模块的更换极为方便，更换一个模块最多只需30秒钟，使系统维护变得安全、简单、高效。
✧ZVS软开关技术
为了使开关电源能够在高频下高效率地运行，我公司不断研究开发高频软开关技术，已开发成功ZVS边缘谐振技术，使开关过程损耗大为降低，从而进一步减小体积、减轻重量、极大提高模块性能。
A、ZVS软开关优点
Ø开关损耗小
Ø可实现高频化（极限頻率可做到1-2M）、开关过程在平滑状态下实现
Ø恒频运行，谐波成份小
Ø无吸收电路
Ø电流、电压应力小
B、ZVS软开关基本原理
VDS
I
VDS
I
硬开关过程
ZVS软开关开关过程
硬开关过程和ZVS软开关开关过程比较如下图。
功率MOSFET损耗由三部分组成：
开通损耗、关断损耗和导通损耗组成，硬开关在开关过程中电压和电流同时变化，即存在高压大电流的状态，此时损耗很大，一般需要加吸收电路减小开关损耗，同时在关断过程中，VDS会出现过冲，对功率管有较大的损害。
ZVS软开关开关过程中开通时VDS降到0V时电流上升，关断时电流降到0A时VDS上升，因而理论上无开关损耗，实际中VDS和电流变化有一定的重叠，但开关损耗和硬开关相比较大大降低。
ZVS软开关的电压和电流的变化平滑，VDS无过冲，因而输出谐波成份小、电磁干扰小。
✧并机均流技术
HG22002、HG11004采用先进的低差自主均流技术、多个模块并机工作时具有很好的均流特性，工作原理如下图。
各模块均流单元采集各自模块输出电流，按同一放大系数放大，输出到均流母线上，各均流单元比较母线电压，经误差放大后调节模块输出电压，使各模块输出电流趋于一致。
HG22002
均流调节
HG22002
均流调节
HG22002
均流调节
均流母线
模块输出
HG22002（HG11004）模块并机均流原理
此均流方案有以下优点：
Ø均分负载，不平衡度小于3%，优于部颁标准5%
Ø模块故障时、自动脱离均流母线，不影响其它模块正常均流。
7.GL220/110降压单元
7.1.技术指标
✧输出电压：
220V±3V（PMI_GA）
110V±3V（PMI_GB）
✧输出电流：
2.0A
✧冲击电流：
50A/0.5S
✧控制级数：
7级
✧电压调节精度：
±3V
✧工作温度：
-5℃∽40℃
✧相对湿度：
≤90%
7.2.基本原理
基本原理框图如下：
控母
合母
7级硅链降压
控母电压反馈
7级硅链控制
控制
电源
合母输入经可控制硅链输出到控母，调节控母输出电压在设定范围内，当合母电压变化时，控制回路自动调节硅链接入数量，保证输出电压稳定。
7.3.GL220降压单元面板及接口定义
GL220降压单元面板说明：
GL220接口定义：
采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：
BAT+
BAT+
MX-
MX-
KM+
KM+
导向孔
GL220降压单元接口图
降压模块接口说明：
1）BAT+为电池正输入；
2）MX-为输入、输出公共母线负端
3）KM+为输出控制母线正
9.绝缘闪光报警盒
9.1提供回路绝缘电阻检测功能，测量正负母线对地电阻
9.2可设置接地电阻报警植；
9.3通过干接点报警；
9.4闪光母线报警；
10系统配电及电气安装
10.1配电电气原理图：
10.2用户配电端子接线及要求：
名称
编号
接线定义
接线要求
备注
输出开关
KG1–KG3
1-正，3-负
2mm2-4mm2绝缘铜线
电池输入开关
KG5
1-正，3-负
2mm2-4mm2绝缘铜线
交流输入开关
KG6
1-火线，3-零线
2mm2-4mm2绝缘铜线
交流输入开关
KG7
1-火线，3-零线
2mm2-4mm2绝缘铜线
可选择接入PT供电（订货说明）
通讯接口
J3
2–232RX
3–232TX
5–232地线
6–485A
7–485B
标准DB9母头
出厂设置为RS232通讯，改为RS485应打开监控盖板，将JP1跳线到RS485
系统故障输出
J4
1–公共端
2
升级会员 